Højpræcise finstrukturmålinger i antibrint i ny artikel i Nature
De hidtil mest nøjagtige spektroskopiske målinger af antistof offentliggøres i tidsskriftet Nature den 4. april 2018. Resultaterne er en bekræftelse af, at man kan udføre spektroskopi på anti-atomer, og dermed er vi et trin tættere på udviklingen af ultrafølsomme målinger på antistof.
Det har længe været en udfordring for fysikerne af forklare hvorfor stof og ikke antistof var det, der overlevede Big Bang. Derfor er det af afgørende betydning at få fat i antistof, og forstå dets egenskaber. I spektroskopi bestemmes værdierne for atomare overgange ved at eksitere atomer for eksempel med en laser, og derefter undersøge, hvordan atomerne absorberer eller udsender lys. De samme teknikker kan bruges i studiet af antiatomer, men men antistof er besværligt at fremstille og indfange, så de tilsvarende vædier er svære at måle.
Jeffrey Hangst i ALPHA targethallen på CERN.
i 2017 rapporterede CERNs arbejdsgruppe ved ALPHA-detektoren, at man havde observeret den overgang i antibrint, som kaldes 1S-2S fra grundtilstanden til en eksiteret tilstand. Det skete i en artikel, som blev offentliggjort i Nature. Nu har Jeffrey Hangst og kollegerne i den samme forskergruppe beskrevet en detaljeret beskrivelse af en af hyperfinstrukturkomponenterne i den samme overgang. Forfatterne har set på omkring 15 000 antibrintatomer, som er indfanget af magnetfelter i et cylindrisk område, som er 280 mm langt, og med en diameter på 44 mm. Målingerne, som er foretaget igennem en periode på ti uger, viser, at ræsonnansfrekvensen for overgangen i antibrint passer med den forventede frekvens for samme overgang i almindeligt brint indenfor en nøjagtighed på to til een trillion.
Jeffrey Hangst bemærker: "Vi har forsøgt i 30 år at måle med så stor en nøjagtighed, og nu har vi gjort det."
Originalartiklen i Nature har titlen 'Characterization of the 1S–2S transition in antihydrogen'.
I den engelske version af denne nyhedsartikel er der mere baggrund for det nye resultat.